|
整流器能把交流信號變換成直流信號。如果交流信號源的信號振幅比二極管的正向壓降（一般為0.6V）大得多，那你就可以用一只二極管和一只負載電阻組成一個半波整流器。令人遺憾的是，你不能用這種方法來整流比二極管的壓降還小的信號。使用放大器的有源整流器適用這些應(yīng)用場合。二極管連接在放大器的反饋環(huán)路內(nèi)（圖1）。當VIN＞0V時，二極管提供負反饋，輸出電壓VOUT2隨輸入電壓而變化（VOUT2=VIN）。當VIN＜0V時，二極管不導(dǎo)通，放大器處于開環(huán)狀態(tài)，VOUT2近似等于0V。圖2示出了圖1所示電路的響應(yīng)曲線，輸出波形用綠色表示，輸入波形用紅色表示。 圖1 這一電路是典型的半波整流電路。 圖2 這些信號出現(xiàn)在圖1所示電路的輸入端（紅色）和輸出端（綠色）。 如果VIN＜0V，則放大器起比較器的作用。放大器的負輸入端的電位高于它的正輸入端，所以它的輸出信號VOUT1飽和而達到VEE。當輸入信號再次變?yōu)檎龝r，放大器不得不退出飽和狀態(tài)，并以其轉(zhuǎn)換速度和飽和復(fù)原時間允許的速度迅速做出響應(yīng)。這一響應(yīng)需要一些時間，而該輸入信號可以隨放大器準備對正輸入信號做出響應(yīng)的時間發(fā)生變化。輸出端VOUT1的信號（紅色）和輸出端VOUT2的信號（綠色）說明了這一點（圖3）。VOUT2的波形與其圖2中的波形相同。請注意比例因子的變化。VOUT1是在正輸入時的較高的二極管壓降，并在負輸入時飽和達到VEE。響應(yīng)的時延可能會造成輸出信號的重大誤差。 圖3 這些信號是出現(xiàn)在圖1所示電路中VOUT2輸出端的波形（綠色）和VOUT1輸出端的波形（紅色）。 例如，一個具有2.5V/μS轉(zhuǎn)換速度并飽和達到-2.5V的放大器，至少要用1μS的時間才能準備好對正輸入信號做出響應(yīng)。在這段時間內(nèi)，快速輸入信號已發(fā)生變化，所以整流就從輸入信號的錯誤部分開始。減小這一誤差的一種方法就是使用高轉(zhuǎn)換速率的放大器，但這種方法是以大功耗為代價的。另一種方法是使用倒相放大器和兩只二極管，后面再連接一個增益為1的倒相放大器，以實現(xiàn)非倒相整流。圖4所示電路是一種單級非倒相整流器，它可以提高整流的精確度并降低功耗。在這一電路中，AD8561型放大器用作比較器，AD8591起整流作用。 圖4 此電路大大提高了圖1所示電路的性能。 當VIN＞0V時，AD8561的輸出是高電壓，AD8591起跟隨器的作用。當VIN＜0V時，AD8561的輸出為低電壓，AD8591不工作。由于不工作，AD8591的輸出端處于高阻抗狀態(tài)，所以仍然為0V左右，而不是像在前一個電路中那樣飽和達到VEE。當VIN變正時，放大器開始工作，再次隨輸入信號而變化。這一接通時間（即開始工作所花的時間）要比前一電路中飽和復(fù)原時間和轉(zhuǎn)換速度所限定的響應(yīng)時間短得多。圖5示出了這種改進的整流器電路的輸入信號（紅色）和輸出信號（綠色）。 圖5 這些信號出現(xiàn)在圖4所示電路的輸入端（紅色）和輸出（綠色）。 |
